专利名称：车用影像监视系统的制作方法
车用影像监视系统方法
技术领域：
本发明与影像监视系统相关，并且尤其与整合多个摄影装置的影像监视系统相关。背景技术：
随着制造各种消费性电子产品的技术日趋成熟，近年来许多车辆的驾驶座前方都 装设有小型液晶屏幕，用来播放影片、呈现多媒体系统的控制画面，或是显示导航软件提供 的地图。除了上述功能外，目前有某些屏幕还可以进一步配合装设在车辆前端或后端的摄 影装置，呈现车辆外部的影像，协助使用者掌控邻近区域的状况。
在现有的车用电子系统中，分装在不同位置的多个摄影装置大多是各自将影像信 号传送至装设在车辆前半部的中央控制装置及屏幕装置。换句话说，每一个摄影装置与屏 幕装置之间都各有一条独立的传输线。对于可利用空间本来就相当狭小的车辆来说，摄影 装置的数量愈多，线路的安排配置就愈麻烦，后续维修保养这个系统的复杂度也会相对增高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种有效利用集线器来整合信号的影像监视系统。
根据本发明的一具体实施例中的车用影像监视系统包含多个设置于车体上的影 像检测模块、一集线器、一中央处理模块以及一显示模块。所述影像检测模块所拍摄的影像 各自经过数字处理及压缩后，会通过传输接口被传送到该集线器。该集线器负责接收并整 合所述压缩后信号，产生一整合后信号。该中央处理模块用以将该整合后信号解压缩为至 少一还原视讯信号，再将此还原视讯信号传送至该显示模块播放。
借着利用集线器整合来自多个影像检测模块或是其它外围装置的信号，连接至中 央处理模块及显示模块的连接线数量可被大幅减少，配置线路的复杂度及成本也会因此下 降许多，更可降低后续维修线路的复杂度。因此，根据本发明的影像监视系统尤其适合装设 于例如车辆等空间有限的交通工具中。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。
图1(A)、图1(B)、图I(C)为根据本发明的第一具体实施例中的车用影像监视系统 方块图。
图2为根据本发明的第二具体实施例中的车用影像监视系统方块图。
图3(A)及图3(B)为根据本发明的第三具体实施例中的车用影像监视系统方块 图。
图4为根据本发明的第四具体实施例中的车用影像监视系统方块图。
主要组件符号说明
10:车用影像监视系统
IlA 影像检测器
IlC 影像压缩器
IlE 回馈单元
13:中央处理模块
13B:分辨率决定单元
15:使用者接口
17 无线通信模块
19:麦克风
21:存储器接口20 =HDMI接口装置 22 触控面板11 影像检测模块 IlB 数字影像处理器IlD 传输接口 12 集线器13A 分辨率决定单元14 显示模块 16 储存模块 18 扬声器具体实施方式
请参阅图1(A)，图I(A)为根据本发明的一具体实施例中的车用影像监视系统方 块图。车用影像监视系统10包含多个影像检测模块11 (图1 (A)仅显示两个做为代表)、一 集线器12、一中央处理模块13以及一显示模块14。
所述影像检测模块11可以被设置在车体上的各种位置。举例而言，安装在车头或 车尾的影像检测模块11能用以观测车辆周边外部环境的各种状况。以主要用来搭载人员 的客车来说，安装在驾驶座位区、乘客座位区的影像检测模块11则是可用来监看、记录车 上人员的情况。针对客车的后车厢或是运送货物的货车，影像检测模块11也可用以监看放 置货物的区域。
如图I(A)所示，每个影像检测模块11中各自包含一影像检测器11A、一数字影像 处理器11B、一影像压缩器IlC以及一传输接口 11D。以下说明将以传输接口 IlD与集线器 12皆符合一通用序列总线(universal serialbus, USB)传输规范的情况为例。
影像检测器IlA用以拍摄该车体的外部区域或内部区域并产生一视讯信号。 于实际应用中，影像检测器IlA可以是输出信号符合NTSC或PAL规范的模拟影像检 测器，也可以是包含光学镜头及一互补金属氧化半导体(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS)影像感应器或电荷耦合组件(charged coupled device, CCD)影像 感应器的数字影像检测器。
电连接至影像检测器IlA的数字影像处理器IlB用以针对影像检测器IlA产生的 视讯信号进行一数字影像处理程序，产生一处理后信号。举例来说，数字影像处理器IlB可 为影像检测器IlA产生的影像或影片进行自动曝光以调整其亮度或明暗对比。数字影像处 理器IlB也可以通过白平衡校正、颜色校正等程序提升视讯信号在色彩方面的品质。
值得注意的是，在影像检测器1IA为包含CMOS影像感应器或CXD影像感应器的数 字影像检测器的情况下，影像检测器IlA的输出信号已经是数字影像，所以影像检测器IlA 和数字影像处理器IlB之间不需要再加上模拟数字转换的电路。藉此，根据本发明的车用 影像监视系统10可减少模拟数字转换所造成的影像失真。
影像压缩器1IC电连接至数字影像处理器11B，并用以压缩数字影像处理器1IB产 生的处理后信号，以产生一压缩后信号。实务上，影像压缩器lie可采用例如MJPEG、MPEG4、5H. 264等压缩规范，但不以此为限。此外，各个影像压缩器1IC所采用的压缩规范也不必完 全相同。
电连接至影像压缩器1IC的USB接口 1ID用以将该压缩后信号传送至影像检测模 块11所连接的外部装置。USB集线器12则是负责接收并整合来自各个影像检测模块11的压缩后信号，以产生一整合后信号。
根据本发明，所述影像压缩器IlC所采用的一分辨率/压缩比可被设定为与USB 集线器12的传输限制相关。以现有的USB2. 0规范为例，每个USB集线器至多可接收来自 四个USB装置输入的信号，并且USB传输线可负荷的最大数据传输量约为每秒480Mb。影像 检测模块11输出的数据量与影像压缩器IlC应采用的分辨率/压缩比即可根据这个限制 来决定。
接着，中央处理模块I3会负责将USB集线器12产生的整合后信号解压缩为至少 一还原视讯信号，再将此还原视讯信号传送至显示模块14播放。实务上，显示模块14可以 是安装在驾驶座旁的液晶显示器或阴极射线管(cathode ray tube, CRT)屏幕。中央处理 模块13中可包含符合MJPEG、MPEG4或H. 264压缩规范的解压缩器。
由上面这个实施例可看出，借着利用USB集线器12整合来自多个影像检测模块11 的视讯信号，根据本发明的车用影像监视系统10可大幅减少连接至中央处理模块13及显 示模块14的连接线数量，配置线路的复杂度也会因此下降。对于内部空间相当狭小的车辆 来说，这样的好处尤其重要。
由图I(B)可看出，影像监视系统10可进一步包含另一组连接至中央处理模块13 的USB集线器12及多个影像检测模块11。举例来说，其中一个USB集线器12可用以整合 设置在车体后端的影像检测模块11，另一个USB集线器12则可用以整合邻近于车体前端的 影像检测模块11。藉此，原本可能要由各处影像检测模块11分别连接至中央处理模块13 的许多条连接线就被简化为仅只两条。
图I(C)绘示根据本发明的另一种实施范例。于此实施例中，两个USB集线器12 中的一个通过另一个USB集线器12连接至中央处理模块13。只要在USB传输线能够负荷 来自各个影像检测模块11的数据量的情况下，这种连接方式也是可行的。
请参阅图2，图2为根据本发明的另一具体实施例中的车用影像监视系统方块图。 于此实施例中，数字影像处理器IlB进一步包含一回馈单元11E，用以根据数字影像处理器 IlB执行影像处理程序的处理结果产生用以调整影像检测器IlA的一回馈信号。这个回馈 信号可与影像检测器IlA的曝光设定、白平衡设定、色彩或是分辨率设定相关。举例而言， 若数字影像处理器IlB发现影像检测器IlA所拍摄的画面过暗，则回馈单元IlE可自动产 生一个控制信号，增加影像检测器IlA光学镜头的曝光值。
此外，这个实施中的中央处理模块13进一步包含一压缩比决定单元13A及分辨率 决定单元13B。压缩比决定单元13A及分辨率决定单元1 用以根据USB集线器12本身的 传输限制及连接至USB集线器12的影像检测模块11的数量决定一个分辨率/压缩比，并 将该分辨率/压缩比传送至影像检测模块11。
换句话说，当连接至USB集线器12的影像检测模块11数量较少，压缩比决定单元 13A可建议影像压缩器IlC采用比较低的压缩比，减少因影像压缩造成的画面细节损失。相 对地，当连接至USB集线器12的影像检测模块11数量较多，压缩比决定单元13A可建议影像压缩器Iic采用比较高的压缩比，缩小影像检测模块11送出的数据量，让整合后的信号 可符合USB传输线能够负荷的数据量。
另一方面，当连接至USB集线器12的影像检测模块11数量较少，分辨率决定单元 13B可建议影像检测器IlA采用比较高的分辨率，提高影像画面的清晰程度。相对地，当连 接至USB集线器12的影像检测模块11数量较多，分辨率决定单元1 可建议影像检测器 1IA采用较低的分辨率，减少影像检测模块11送出的数据量，让整合后的信号可符合USB传 输线能够负荷的数据量。
请参阅图3 (A)，图3 (A)为根据本发明的另一具体实施例中的车用影像监视系统 方块图。于此实施例中，影像监视系统10进一步包含一使用者接口 15、一储存模块16、一 无线通信模块17、一扬声器18以及一麦克风19。
使用者接口 15可装设于车体内部的仪表板区域(例如驾驶座右前方)或是车内 照后镜上，供使用者输入一使用者指令。实务上，使用者接口 15可以是与显示模块14整合 在一起的触控面板，也可以包含装设在显示模块14旁边的按键或旋钮。
中央处理模块I3可根据该使用者指令调整该至少一还原视讯信号。举例而言，当 使用者在倒车时可能会希望显示模块14呈现设置在车体后端的影像检测模块11送来的影 像信号。使用者可通过使用者接口 15选择显示模块14上将呈现哪一个或哪几个影像检测 模块11所拍摄的画面。根据这个使用者指令，中央处理模块13会由被解压缩的各个视讯 信号中选出相对应的那一部分，传送至显示模块14。此外，该使用者指令也可能代表使用者 希望放大某个影像检测模块11的拍摄的影像。
储存模块16同样也是电连接至中央处理模块13，它的功能在于储存USB集线器 12输出的整合后信号，或是中央处理模块13产生的该至少一还原视讯信号、原来影像检测 模块11压缩格式的信号或是经由中央处理模块13再一次压缩高于原来影像检测模块11 压缩比的另一种格式信号，以备日后使用者希望调阅先前拍摄的影像之用。实务上，储存模 块16可以是硬盘装置或是可移除式的存储器。
无线通信模块17可用以接收用来控制该中央处理模块13的一远程控制信号，亦 可用以将中央处理模块13所提供的一监控结果传送至一远程控制系统。举例来说，影像监 视系统10可通过无线通信模块17与一保全系统联机。当驾驶本身或中央处理模块13发 现车况有异状，可通过无线通信模块17发射信号，向保全系统求援。另一方面，位在远程的 保全系统亦可通过无线通信模块17接收影像检测模块11拍摄的画面。
此外，无线通信模块17也可用以由远程系统为中央处理模块13接收较新版本的 韧体，藉此更新、修改中央处理模块13的运作方式或功能。于实际应用中，无线通信模块17 可被设计为符合一种或多种无线通信规范。
扬声器18用以由中央处理模块13接收一音讯信号并播放该音讯信号。该音讯信 号可能为中央处理模块13根据该整合后信号所产生的一警告讯息，例如提醒驾驶车体的 前端或后端出现太过靠近的异物。麦克风19则是用以接收一外部声音信号(例如使用者 的声音指令)，并将该外部声音信号传送至中央处理模块13。
如图3(B)所示，扬声器18和麦克风19可通过一符合高清晰度多媒体接口(high definition multimedia interface, HDMI)规格的接口装置20连接至中央处理模块13。无 线通信模块17也可通过某个USB集线器12与HDMI接口装置20连接至中央处理模块13。目前最广泛使用的HDMI接口具有19个接脚，根据本发明的影像监视系统可利用其中的两 条数据线将USB信号传送至中央处理模块13。
请参阅图4，图4为根据本发明的另一具体实施例中的车用影像监视系统方块图。 此实施例中的车用影像监视系统包含多个影像检测模块11、无线通信模块17、集线器12、 HDMI接口装置20、中央处理模块13、显示模块14，以及一个由存储器接口 21与触控面板22 组成的控制面板。此控制面板可装设于车体内部的仪表区域并电连接至中央处理模块13。
存储器接口 21用以协助中央处理模块13连接至安全数字(securedigital，SD) 格式、快闪(compact flash，CF)格式或其它格式的可移除式存储器。藉此，使用者可由车上 的影像监视系统将各个影像检测模块拍摄的画面(亦即该整合后信号或该还原视讯信号) 复制到其它个人计算机系统中。
此实施例中的触控面板22与显示模块14整合在一起。使用者能通过触控面板22 输入用以控制中央处理模块13的使用者指令。此外，若显示模块14可显示数字键盘，则该 影像监视系统可进一步运用无线通信模块17，提供让车内使用者直接通过触控面板22输 入电话号码以拨打电话的功能。
如上所述，借着利用集线器整合来自多个影像检测模块或是其它外围装置的信 号，连接至中央处理模块及显示模块的连接线数量可被大幅减少，配置线路的复杂度与成 本也会因此下降许多，更可降低后续维修线路的复杂度。因此，根据本发明的影像监视系统 尤其适合装设于例如车辆等空间有限的交通工具中，也可以被应用在家庭、办公室或是公 共场所等各种可能需要更有效利用空间的场合。
通过以上较佳具体实施例的详述，系希望能更加清楚描述本发明的特征与精神， 而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希 望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
权利要求
1.一种车用影像监视系统，包含多个影像检测模块，设置于一车体上，其中的每一个影像检测模块各自包含一影像检测器，用以拍摄该车体的一外部区域或一内部区域并产生一视讯信号；一数字影像处理器，电连接至该影像检测器，用以针对该视讯信号进行一数字影像处 理程序，产生一处理后信号；一影像压缩器，电连接至该数字影像处理器，用以压缩该处理后信号，以产生一压缩后 信号；以及一传输接口，电连接至该影像压缩器，用以传送该压缩后信号；一集线器，电连接至该多个影像检测模块，用以接收并整合所述压缩后信号，产生一整 合后信号；一中央处理模块，电连接至该集线器，用以接收该整合后信号并将该整合后信号解压 缩为至少一还原视讯信号；以及一显示模块，电连接至该中央处理模块，用以接收并播放该至少一还原视讯信号。
2.根据权利要求1所述的车用影像监视系统，其特征在于，该传输接口与该集线器皆 符合一通用序列总线传输规范。
3.根据权利要求1所述的车用影像监视系统，其特征在于，该数字影像处理器进一步 包含一回馈单元，用以根据该数字影像处理程序的一处理结果产生用以调整该影像检测器 的一回馈信号，该回馈信号与该影像检测器的一曝光设定、一白平衡设定、一分辨率设定或 一色彩设定相关。
4.根据权利要求1所述的车用影像监视系统，其特征在于，所述影像压缩器所采用的 一压缩比或所述影像检测器所采用的一分辨率与该集线器的一传输限制及所述影像检测 模块的一模块数量相关。
5.根据权利要求1所述的车用影像监视系统，其特征在于，该影像压缩器根据一MPEG4 规范、一 H. 264规范或一 MJPEG规范压缩该处理后信号，并且该中央处理模块包含具有相对 应规范的一解压缩器。
6.根据权利要求1所述的车用影像监视系统，其特征在于，进一步包含一使用者接口，电连接至该中央处理模块，一使用者能通过该使用者接口输入一使用 者指令，该中央处理模块根据该使用者指令调整该至少一还原视讯信号；以及一无线通信模块，电连接至该中央处理模块，用以由一远程系统接收用以控制该中央 处理模块的一远程控制信号，也用以将该中央处理模块所提供的一监控结果传送至该远程 系统。
7.根据权利要求1所述的车用影像监视系统，其特征在于，进一步包含一储存模块，电连接至该中央处理模块，用以储存该整合后信号或该还原视讯信号；以及一存储器接口，用以连接至一可移除式存储器，供该中央处理模块将该整合后信号或 该还原视讯信号储存至该可移除式存储器。
8.根据权利要求1所述的车用影像监视系统，其特征在于，进一步包含一扬声器，电连接至该中央处理模块，用以由该中央处理模块接收一音讯信号并播放 该音讯信号，该音讯信号为该中央处理模块根据该整合后信号所产生的一警告消息；以及一麦克风，电连接至该中央处理模块，用以接收一外部声音信号，并将该外部声音信号 传送至该中央处理模块。
9.根据权利要求1所述的车用影像监视系统，其特征在于，该影像检测器包含一互补 金属氧化半导体影像感应器或一电荷耦合组件影像感应器。
10.一种影像监视系统，包含多个影像检测模块，其中的每一个影像检测模块各自包含一影像检测器，用以拍摄一外围区域并产生一视讯信号；一数字影像处理器，电连接至该影像检测器，用以针对该视讯信号进行一数字影像处 理程序，产生一处理后信号；一影像压缩器，电连接至该数字影像处理器，用以压缩该处理后信号，以产生一压缩后 信号；以及一传输接口，电连接至该影像压缩器，用以传送该压缩后信号；一集线器，电连接至该多个影像检测模块，用以接收并整合所述压缩后信号，产生一整 合后信号；一中央处理模块，电连接至该集线器，用以接收该整合后信号并将该整合后信号解压 缩为至少一还原视讯信号；一显示模块，电连接至该中央处理模块，用以接收并播放该至少一还原视讯信号；以及一触控面板，与该显示模块整合在一起，一使用者能通过该触控面板输入用以控制该 中央处理模块的一使用者指令。
全文摘要
本发明提供一种车用影像监视系统，其中包含多个设置于车体上的影像检测模块、一个或多个集线器、一中央处理模块以及一显示模块。所述影像检测模块所拍摄的影像各自经过数字处理及压缩后，会通过传输接口被传送到该集线器。该集线器负责接收并整合所述压缩后信号，产生一整合后信号。该中央处理模块用以将该整合后信号解压缩为至少一还原视讯信号，再将此还原视讯信号传送至该显示模块播放。该车用影像监视系统亦可包含用以储存影像数据的储存模块。
文档编号H04N7/18GK102036052SQ20091020500
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者林贤敏 申请人:诚敏科技股份有限公司